0 引言
2011年，川中安岳气田高石1井震旦系灯影组测试获得138.25×104 m3/d的百万方高产工业气流，揭开了四川盆地下古生界—震旦系勘探的序幕[1-13]。勘探实践及大量研究成果已证实，安岳气田海拔-5 230 m之上7 500 km2大面积整体含气，截至2019年底，震旦系灯影组四段气藏累计提交天然气探明储量5 940×108 m3，其中台缘带天然气探明储量4 350×108 m3，台内区天然气探明储量1 590×108 m3，累计产天然气近60×108 m3，气藏压力稳定，能量充足，已投入生产井60余口，平均测试产量为57×104 m3/d，投产5年至今均未产出地层水，显现出良好的天然气勘探开发应用前景[9]。
在勘探开发的井位部署过程中，灯四段气藏勘探从台缘区逐步向台内区拓展，但台缘和台内储层品质差异较大，造成单井产能分布变化大，台缘区明显优于台内区，优质储层特征分布规律的研究对后期勘探开发至关重要。为克服精细评价勘探过程中面临的台缘带高效开发、台内区储量规模升级、优质储层地震精细预测等重大问题和挑战，本文系统分析了川中安岳气田震旦系灯影组四段台缘—台内区储层共性特征及差异性表现，并探讨了储层分布规律及主要控制因素，有效地指导了安岳气田台缘—台内区勘探井位部署，并取得良好生产应用成效。
1 区域地质背景
安岳气田位于四川省遂宁市、资阳市安岳县、重庆市潼南县境内，构造上位于川中乐山—龙女寺古隆起巨形鼻状古隆起东段翼部，属于川中古隆起平缓构造区，东至广安构造，西邻威远构造，北邻蓬莱镇构造，西南到荷包场、界石场潜伏构造，与川东南中隆高陡构造区相接。
震旦系灯影组形成发育于5.6 Ma，是一套在混积台地之上沉积的碳酸盐岩台地建造，其时代老、埋藏深、经历的构造活动期次多，在四川盆地沉积厚度大，分布广泛，其下伏上震旦统陡山沱组，上覆以泥岩为主的下寒武统麦地坪组及筇竹寺组[9]。盆地中整个灯影组按藻类富集程度和雪花状、皮壳状白云岩分布特征可分为4段（图1），即底部灯一段为泥—粉晶白云岩夹纹层状白云岩，厚度为20~70 m；灯二段富含藻类，普遍发育葡萄花边构造藻格架白云岩，厚度为400~520 m；灯三段为深灰色泥页岩和蓝灰色泥岩夹泥质白云岩，厚度在100 m以内；顶部灯四段岩性为藻凝块白云岩夹藻纹层白云岩、藻砂屑白云岩及薄层的硅质白云岩，藻类发育，厚度总体分布在260~350 m之间，平均约为300 m，灯四段地层厚度自西向东略有减薄趋势[9]。灯四段台缘区靠近德阳—安岳台内裂陷边缘，宽度为8~21 km，地层沉积厚度大，厚度为290~350 m，台内区地层沉积厚度薄，厚度为260~300 m。安岳气田7 500 km2大面积含气区台缘区面积约为1 500 km2，台内区为6 000 km2（图1）。
2 台缘和台内区储层发育特征对比
2.1 共性特征
通过台缘区36口井150余米岩心2 000余张薄片及台内区29口井60余米岩心400余张薄片分析表明台缘区与台内区储集岩石类型、储集空间、储集类型基本一致。储集岩石类型为藻凝块、砂屑、藻叠层白云岩，储集空间以溶蚀孔洞（直径≥2 mm）、孔隙（包括粒内溶孔、粒间溶孔、晶间溶孔和残余粒间孔）以及裂缝[14-16]，以粒间溶孔和孔洞为主，储层孔隙度为2%~8%，平均为4.1%，渗透率为（0.1~10）×10-3 μm2，平均为4.19×10-3 μm2，总体具有低孔低渗的特征，储集类型以裂缝—孔隙（洞）型为主（图2）。台缘—台内裂缝较发育，以网状缝、高角度缝为主，主要起沟通孔洞、提高渗流能力的作用（图3）。
图2 台缘—台内区储层特征基本情况Fig.2 Basic information of reservoir characteristics in platform margin and inner platform area |
台缘带典型代表井：磨溪105井储集岩性为藻凝块白云岩，砂屑白云岩，储集空间主要为粒间（溶）孔、格架（溶）孔、溶孔、孔洞，裂缝与孔洞搭配良好。台内区代表井：高石18井储集岩性同样主要为藻凝块云岩，砂屑白云岩，储层空间以粒间（溶）孔，晶间（溶）孔，和格架孔、溶孔、孔洞为主，储层孔洞与裂缝搭配良好，为裂缝—孔洞型储层。
2.2 差异性表现
2.2.1 台缘—台内地区储层溶蚀孔洞发育程度、物性均呈减弱趋势
按照碳酸盐岩含气储层评价分类标准，根据孔洞直径大小，大洞>10 mm，5 mm <中洞<10 mm，2 mm <小洞<5 mm。台缘区大洞占总孔洞发育比例为3.9%~20.9%，平均为12.1%，中洞发育比例为14.5%~35.5%，平均为24.6%，小洞发育比例为43.6%~76.6%，平均为63.4%，台缘区洞密度分布在28.9 ~136.0个/m之间，平均为66.5个/m。台内区大洞发育比例为0~6.0%，平均为4.3%，中洞发育比例为5.6%~16.1%，平均为10.8%，小洞发育比例为78.0%~92.6%，平均为84.9%，台内区洞密度分布在3.8~12.4个/m之间，平均为7.9个/m（图4）。
从储层孔洞发育比例和洞密度发育程度分析表明，台缘与台内地区储层以小洞发育为主，但相对来看台缘区孔洞发育密度更高，中洞、大洞发育程度更高。从孔隙结构特征来看，台缘中值半径为0.006 16~0.525 9 μm，平均为0.14 μm;台内中值半径为0.010 3~1.246 4 μm，平均为0.05 μm;台内区孔喉结构较台缘差，以小孔—细喉为主，CT扫描分析结果表明台缘区孔洞型储层孔喉直径主要位于0.5~2 mm之间，台缘区孔隙型储层和台内区储层孔喉直径主要位于0~0.5 mm之间（图5）。
受孔洞发育比例、洞密度发育程度及孔喉结构影响，根据大量岩心柱塞样分析数据表明，台缘区储层孔隙度大于2%的样品平均孔隙度为3.9%，小于4%占比66.2%，大于4%占比33.8%，台内区储层孔隙度大于2%的样品平均孔隙度为3.1%，小于4%占比72.9%，大于4%占比27.1%，台缘区储层高孔段相对台内区较发育（图6）。
2.2.2 储层发育程度、品质及发育位置不同
台缘带灯四段储层发育厚度大，厚度为70~140 m，平均为90 m，储层物性好，孔隙度为3.2%~4.9%，平均为3.6%，垂向上灯四段上下储层整体发育，横向上连续稳定分布；台内区储层总体厚度较薄，厚度为10~60 m，平均厚度为36 m，储层品质较差，孔隙度为3.0%~3.7%，平均为3.2%，非均质性更强，高石梯东和龙女寺台内区灯四上亚段上部（硅质白云岩层以上）储层连续稳定发育，中上部储层底界距寒武系底界约为20~40 m，平均距寒武系底界30 m（图7）；磨溪台内区灯四上亚段中上部（硅质白云岩层以上）储层稳定发育，但非均质性强，中上部储层底界距寒武系底界约为30~90 m，平均距寒武系底界60 m。
2.2.3 储层组合类型存在差异
通过实钻井储层纵横向分布特征综合分析，川中高石梯—磨溪地区灯四上亚段纵向上共发育4种储层组合模式，结合地质模型正演、井震标定成果，本文归纳总结了川中地区灯四上亚段不同储层组合类型的地震反射模式，台缘到台内区由第I类储层组合逐步过渡到第IV类储层组合类型（图8）。I型（双厚）储层组合类型：硅质白云岩层以上发育块状溶蚀孔洞型储层，厚度为30~50 m，孔隙度为3%~6%，硅质层以下发育薄层状溶孔型/溶蚀孔洞型储层，厚度为10~50 m，孔隙度为3%~4%，主要在台缘带分布，单井平均测试产量为63.2×104 m3/d，地震剖面上呈“宽波谷+双亮点”反射特征；II型（上薄下厚）储层组合类型硅质白云岩之上发育厚层状溶蚀孔洞型储层，厚度为10~30 m，孔隙度整体分布在3%~6%之间，硅质层以下发育块状溶蚀孔洞型/溶孔型储层，厚度为30~60 m，孔隙度为3%~5%，主要在台缘带分布，单井平均测试产量为42.6×104 m3/d，地震剖面上呈“宽波谷+内部扰动”反射特征；III型（双薄）储层组合类型硅质白云岩之上发育厚—中层状溶孔/孔洞型储层，厚度为20~30 m，孔隙度为2%~5%，硅质层以下发育厚—薄层状溶孔型/溶蚀孔洞型储层，厚度为10~30 m，孔隙度为2%~5%，主要在台缘→台内过渡区分布，单井平均测试产量为16.1×104 m3/d，地震剖面上呈“宽波谷+断续亮点”反射特征；IV型（单薄）储层组合类型储层主要在硅质层之上发育中—薄层状溶孔型/孔洞型储层，储层厚度为10~25 m，孔隙度为2%~5%，主要在台内区分布，单井平均测试产量为3.2×104 m3/d，地震剖面上整体呈窄波谷反射特征，且硅质层夹层底体现为连续强反射。4类储层组合类型基本涵盖了川中高磨地区台缘—台内区震旦系灯影组四段储层大部分组合模式[9]。
3 台缘和台内区储层差异性控制因素
（1）有利丘滩复合体发育程度。其是控制灯四段储层发育程度的主要因素之一，突出表现在2个方面：一方面，沉积分异作用使沉积岩相早期分异，不同沉积相类型发育在不同沉积环境中，藻丘和颗粒滩相为灯四段主要储集相类型，藻丘和颗粒滩的展布特征直接决定了平面上储层发育分布的整体格局；另一方面，有利的沉积微相可提供良好的优质储层形成条件，有利于搭配良好的储集空间生成，不同的沉积微相形成有效储集岩的潜力不同[15-17]。有利沉积微相组合类型突出表现为丘滩复合体，垂向上叠置发育，平面上连续分布，其由丘核、丘盖和丘翼构造，整体沉积物质基础好，以易溶蚀的藻凝块白云岩、藻砂屑白云岩为主。从台缘至台内地区灯四段沉积相对比和储层对比整体反映优质储层主要发育在丘、滩相中，受相控作用明显。丘滩相纵向上多分布于灯四上亚段的中上部或顶部，自台缘带向东逐渐变薄，台缘发育厚层藻丘微相，台内以薄层的藻丘、颗粒滩互相叠置（图9）。相应来说，灯四段储层也集中发育在台缘带，向台内区发育程度逐渐降低（图7）。
藻丘和颗粒滩复合体决定了优质储层的发育位置和储集性能，但其表现出明显非均质性。西部台缘带灯四段地层厚度较大，分布于260~340 m之间，藻丘、颗粒滩体发育程度高（丘地比>50%）；台内区地层厚度整体减薄，分布于250~290 m之间，东部台内区有利丘滩体发育厚度比小于台缘地区（丘地比为30%~50%），主要发育在灯四上亚段。
根据下寒武统印模厚度，结合灯四段顶部灰岩段分布趋势，编制川中安岳气田桐湾末期岩溶古地貌图，其整体表现为东南高、西北低的古地貌格局。由东南向西北方向可划分为岩溶台地、岩溶斜坡、岩溶洼地3个地貌单元（图10）。由于处于岩溶地貌的最高部位，岩溶台地长期处于裸露风化状态，地表远高于潜水面，最容易遭受大气降水的淋滤，整体以垂向渗滤为主。岩溶台地区主要位于东南部的台内高石梯东和龙女寺地区，该地区顶部侵蚀作用强，孔洞层主要发育在顶部40 m以内，顶部孔洞层发育较为稳定（图11）。台内高石梯东地区优质储层厚度大，且单层厚度大（10~15 m)，龙女寺地区优质储层厚度薄(10~20 m)，但单层厚度大(10~15 m)，连续稳定分布。岩溶斜坡区处于岩溶高地边缘外的倾斜部位，位于岩溶高地、岩溶洼地与连续沉积区之间的过渡地带。除了垂向渗流外，主要受重力梯度控制并沿水平方向流动地下水，斜坡区水平潜流岩溶带发育，主要呈向南西倾的斜坡地形，围绕东部的岩溶高地展布。斜坡区岩溶作用垂向影响范围加深（主要在80 m以内），上部孔洞层发育，台内磨溪地区储层发育在顶部80 m以内、储层和致密层互层发育，优质储层整体厚度为10~50 m，但整体单层厚度薄3~5 m，横向变化快。岩溶洼地区受剥蚀、灰岩充填影响，垂向影响范围加深、顺层岩溶作用强，上部孔洞层稳定发育，但顶部孔洞层非均质性较强，主要在距寒武系底界80 m以内。岩溶洼地区位于台缘带磨溪以北的磨溪110井区附近，为地下水的汇聚泄流区，垂直渗流岩溶带很薄或不发育，水平潜流岩溶带也发育不好，孔洞层发育程度低。台缘区高石梯主体及磨溪北地区发育岩溶残丘，储层整体发育较好，为灯四上下亚段优质储层发育有利区。
4 优质储层发育规律与预测
根据已完钻井灯影组储层类型划分评价结果，编绘灯四上亚段优质储层厚度分布等值线图。优质储层主要分布位于高石梯、磨溪及其以东区块，台缘北段磨溪22井区，厚度分布在10~70 m之间，龙女寺区块优质储层厚度相对欠发育，厚度分布在5~10 m之间，厚度整体由西向东逐渐减薄，厚度分布在20~90 m之间，台内磨溪8井区、高石18井区为孔洞1、2型相对发育区（图12）。
5 生产指导意义
川中安岳气田震旦系灯影组四段气藏属于中国超深层构造型大气田，由于埋藏深、流体复杂，导致地下目标的复杂性和强非均质性。因此，落实优质储层纵横向发育分布特征及展布规律对实现高效勘探开发至关重要 [23]。根据储层发育分布规律及高产井地震反射模式的准确建立，通过工程科技进步取得初步成功，生产应用效果显著，有效提高了单井产量，实现安岳气田灯影组四段台缘带整体高效探明和高产开发，实现台内区储量规模升级，实现安岳特大型气区超万亿方探明储量的发现。台内龙女寺地区磨溪129井针对顶部优质储层进行水平井钻进，实钻灯四段发育岩溶孔洞穴系统，钻遇大型洞穴层+孔洞层，储层钻遇厚度达421 m，较邻近提高了13.6倍，平均孔隙度为4.2%，测试产量获141.19×104 m3/d的百万方高产工业气流，台内高石梯东地区高石18井区高石118井针对顶部优质储层进行水平井钻进，储层钻遇厚度285 m，获109.45×104 m3/d的百万方高产工业气流。截至2019年底，震旦系灯影组四段气藏累计提交三级储量超万亿方，天然气探明储量5 940×108 m3，其中台缘带天然气探明储量4 350×108 m3，台内区天然气探明储量1 590×108 m3，累计产天然气近60×108 m3，气藏压力稳定，能量充足，已投入生产井60余口，投产5年至今均未产出地层水，显现出良好的天然气勘探开发前景。台内区高石梯东、磨溪东及龙女寺地区位于岩溶台地—斜坡区，顶部优质孔洞型储层发育，为下一步潜在勘探开发有利区，针对顶部优质储层实施水平井钻进，有望获得重大勘探突破。鉴于震旦系灯影组为受沉积相和岩溶作用共同控制发育规模优质储层，钻进过程中需整体把握储层纵横向展布规律，纵向上控制优质储层距顶界发育位置变化，横向上控制井轨迹在有利目标靶区内钻遇多个缝洞发育集合体，才能实现高产。
6 结论与认识
（1）台缘区与台内区储集岩石类型、储集空间及储集类型基本一致，但台缘带→台内地区储层溶蚀孔洞发育程度降低、物性特征逐渐变差，储层发育程度、品质及发育位置不同，储层组合类型存在差异。
（2）影响储层差异如此大的主要影响因素包括有利丘滩复合体发育程度、桐湾II幕末期表生岩溶作用强度等方面。
（3）根据储层发育特征及分布规律研究和高产井地震反射模式分析，优选优质储层发育区块进行勘探，获得了良好应用效果，实现了安岳气田台缘带的整体探明和高效开发，同时提升了台内区优质储层钻遇率和单井产量，储量规模有效升级，形成了安岳万亿方探明储量特大型气田。
甘公网安备 62010202000678号
